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公开(公告)号：CN111835406B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202010612817.X
申请日：2020-06-30
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0408 , H04B7/0456
Abstract: 本发明提出了一种适用于多波束卫星通信的能效谱效权衡的鲁棒预编码方法。本发明引入随机变量表示信道状态信息反馈延时等导致的信道相位不确定性，并采用资源效率这一新的衡量标准来实现能效与谱效间的权衡。本发明将能效谱效联合优化的鲁棒预编码设计建模为总功率约束和服务质量约束下的资源效率最大化问题；通过半正定松弛将初始问题的波束优化变量转换为半定正矩阵；然后利用二次变换和MM算法组成嵌套迭代算法进行交替求解；最后基于解的秩，采用特征值分解得到最优预编码矢量或者采用随机化方法得到次优预编码矢量。本发明所提出的能效谱效权衡的鲁棒预编码方法，能够有效实现系统能效与谱效间的权衡，相比传统方法能够显著提高系统性能。
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公开(公告)号：CN110838859B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201911119084.X
申请日：2019-11-15
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185
Abstract: 本发明提出了一种适用于多波束卫星通信系统的高能效鲁棒预编码方法。该方法首先考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性，用随机变量表示由信道状态信息反馈延时等造成的信道相位不确定性；然后考虑卫星通信系统能量受限的特性，对用户速率关于上述随机变量求数学期望取用户组内最小值除以该组总功耗得到用户组的能量效率，进而将鲁棒预编码设计问题建模为用户组能效约束下的总功率最小化问题；最后通过半正定松弛和序贯优化方法将初始总功率最小化问题转化为一系列迭代求解的凸优化子问题，并采用高斯随机化方法得到每个用户组的预编码矢量。本发明所提出的高能效鲁棒预编码方法，相比传统预编码方法能够显著提高多波束卫星通信系统的性能和能效。
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公开(公告)号：CN110418402B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201910640088.6
申请日：2019-07-16
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置，用于卫星移动通信系统，地面终端接收卫星周期性广播的下行同步序列及星历，在下行时频同步阶段时获得信号到达时间差和多普勒频偏序列，并将多普勒频偏序列转换为另一组定时信息，结合卫星星历表，估计星地距离并预测星地传播时延，作为随机接入上行定时提前量。本发明使用基于时间到达差的定位算法，所建立的模型能够应对卫星场景下的各类星地测距情况，从而使得每个终端信号的定时提前误差能够在循环前缀内进而保证采用正交频分多址传输时小区范围内不同终端用户上行信号之间的正交性。相较于前导序列重新设计的随机接入定时提前方案，本发明无需增加接入功耗并且易于实现。
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公开(公告)号：CN111147113B
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010012991.0
申请日：2020-01-07
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/0452 , H04B7/06 , H04B7/185
Abstract: 本发明提出了一种能效保障的多波束卫星通信鲁棒预编码方法。首先考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性，用随机变量表示信道状态信息反馈延时等导致的信道相位不确定性；其次考虑其功率受限的特性，求得用户组内的所有用户速率关于上述随机变量的数学期望，则用户组的能量效率等于其中的最小值和该组总功耗的比值，设计功率约束下的最大化最小组能效问题；然后通过半正定松弛将初始问题转化为一系列可以利用序贯优化方法和二分法迭代求解的凸优化子问题；最后判断半正定松弛问题的解的秩是否为一求解得到每个用户组的最优预编码矢量或次优预编码矢量。本发明方法能够保障多波束卫星通信系统的能效，提升系统的鲁棒性，同时降低实现的复杂度。
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公开(公告)号：CN111147113A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN202010012991.0
申请日：2020-01-07
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/0452 , H04B7/06 , H04B7/185
Abstract: 本发明提出了一种能效保障的多波束卫星通信鲁棒预编码方法。首先考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性，用随机变量表示信道状态信息反馈延时等导致的信道相位不确定性；其次考虑其功率受限的特性，求得用户组内的所有用户速率关于上述随机变量的数学期望，则用户组的能量效率等于其中的最小值和该组总功耗的比值，设计功率约束下的最大化最小组能效问题；然后通过半正定松弛将初始问题转化为一系列可以利用序贯优化方法和二分法迭代求解的凸优化子问题；最后判断半正定松弛问题的解的秩是否为一求解得到每个用户组的最优预编码矢量或次优预编码矢量。本发明方法能够保障多波束卫星通信系统的能效，提升系统的鲁棒性，同时降低实现的复杂度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110838859A
公开(公告)日：2020-02-25
申请号：CN201911119084.X
申请日：2019-11-15
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185
Abstract: 本发明提出了一种适用于多波束卫星通信系统的高能效鲁棒预编码方法。该方法首先考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性，用随机变量表示由信道状态信息反馈延时等造成的信道相位不确定性；然后考虑卫星通信系统能量受限的特性，对用户速率关于上述随机变量求数学期望取用户组内最小值除以该组总功耗得到用户组的能量效率，进而将鲁棒预编码设计问题建模为用户组能效约束下的总功率最小化问题；最后通过半正定松弛和序贯优化方法将初始总功率最小化问题转化为一系列迭代求解的凸优化子问题，并采用高斯随机化方法得到每个用户组的预编码矢量。本发明所提出的高能效鲁棒预编码方法，相比传统预编码方法能够显著提高多波束卫星通信系统的性能和能效。
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公开(公告)号：CN110418402A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910640088.6
申请日：2019-07-16
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置，用于卫星移动通信系统，地面终端接收卫星周期性广播的下行同步序列及星历，在下行时频同步阶段时获得信号到达时间差和多普勒频偏序列，并将多普勒频偏序列转换为另一组定时信息，结合卫星星历表，估计星地距离并预测星地传播时延，作为随机接入上行定时提前量。本发明使用基于时间到达差的定位算法，所建立的模型能够应对卫星场景下的各类星地测距情况，从而使得每个终端信号的定时提前误差能够在循环前缀内进而保证采用正交频分多址传输时小区范围内不同终端用户上行信号之间的正交性。相较于前导序列重新设计的随机接入定时提前方案，本发明无需增加接入功耗并且易于实现。
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公开(公告)号：CN112260737B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202011107989.8
申请日：2020-10-16
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了一种总能效与最小能效权衡的多波束卫星通信鲁棒预编码方法，通过引入随机变量表示由信道状态信息反馈延时等造成的信道相位不确定性，并采用总能效与最小能效加权积的形式来实现多目标问题的优化权衡。本发明将多目标能效权衡的鲁棒预编码设计问题建模为总功率约束下总能效与最小能效加权积最大化问题。通过半正定松弛和序贯优化方法将初始总能效与最小能效权衡问题转化为一系列迭代求解的凸优化子问题，最后基于解的秩采用特征值分解得到最优预编码矢量或者高斯随机化方法得到次优预编码矢量。本发明能够实现公平性和系统总体能效性能的权衡，同时相比传统预编码方法能够显著提高多波束卫星通信系统的性能和能效。
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公开(公告)号：CN112260737A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011107989.8
申请日：2020-10-16
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了一种总能效与最小能效权衡的多波束卫星通信鲁棒预编码方法，通过引入随机变量表示由信道状态信息反馈延时等造成的信道相位不确定性，并采用总能效与最小能效加权积的形式来实现多目标问题的优化权衡。本发明将多目标能效权衡的鲁棒预编码设计问题建模为总功率约束下总能效与最小能效加权积最大化问题。通过半正定松弛和序贯优化方法将初始总能效与最小能效权衡问题转化为一系列迭代求解的凸优化子问题，最后基于解的秩采用特征值分解得到最优预编码矢量或者高斯随机化方法得到次优预编码矢量。本发明能够实现公平性和系统总体能效性能的权衡，同时相比传统预编码方法能够显著提高多波束卫星通信系统的性能和能效。
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公开(公告)号：CN111835406A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010612817.X
申请日：2020-06-30
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0408 , H04B7/0456
Abstract: 本发明提出了一种适用于多波束卫星通信的能效谱效权衡的鲁棒预编码方法。本发明引入随机变量表示信道状态信息反馈延时等导致的信道相位不确定性，并采用资源效率这一新的衡量标准来实现能效与谱效间的权衡。本发明将能效谱效联合优化的鲁棒预编码设计建模为总功率约束和服务质量约束下的资源效率最大化问题；通过半正定松弛将初始问题的波束优化变量转换为半定正矩阵；然后利用二次变换和MM算法组成嵌套迭代算法进行交替求解；最后基于解的秩，采用特征值分解得到最优预编码矢量或者采用随机化方法得到次优预编码矢量。本发明所提出的能效谱效权衡的鲁棒预编码方法，能够有效实现系统能效与谱效间的权衡，相比传统方法能够显著提高系统性能。
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